AGRUPAMENTO DE GENÓTIPOS DE GIRASSOL PELA REAÇÃO À
MANCHA DE ALTERNARIA (Alternaria helianthi) E PRODUTIVIDADE
GROUPING SUNFLOWER GENOTYPES BY REACTION TO ALTERNARIA LEAF SPOT
(Alternaria helianthi) AND YIELD
1
1
Regina M.V.B. de C. Leite ; Maria Cristina N. de Oliveira
1
Embrapa Soja, Caixa Postal 231, 86001-970 Londrina, PR. e-mail: [email protected]
Resumo
O objetivo do trabalho foi agrupar genótipos de girassol em função da reação à mancha
de Alternaria, do rendimento e do peso de mil aquênios, pelo método multivariado de Análise
de Componentes Principais (ACP). Quarenta e nove genótipos de girassol foram avaliados em
condições de campo, em Londrina, PR, nas safras de 2003/2004, 2004/2005, 2005/2006,
2007/2008 e 2008/2009. A severidade da doença, que ocorreu por infecção natural das plantas
pelo fungo, foi avaliada na fase de desenvolvimento R3, utilizando uma escala diagramática da
-1
doença. Após a colheita, foram avaliados o rendimento (kg ha ) e o peso de mil aquênios (g).
O método de ACP foi útil para agrupar genótipos de girassol em função das variáveis respostas
estudadas. Os materiais de girassol com características agronômicas desejáveis (maior
produtividade e maior resistência ou tolerância à doença) situam-se no primeiro quadrante e os
menos produtivos localizam-se no terceiro quadrante.
Abstract
The objective of this paper was to group sunflower genotypes based on the reaction to
Alternaria leaf spot disease, yield and 1000-seed weight, using the multivariate method of
Principal Component Analysis (PCA). Forty and nine sunflower genotypes were evaluated on
field experiments, in Londrina, state of Parana, Brazil, during 2003/2004, 2004/2005,
2005/2006, 2007/2008 e 2008/2009 growing seasons. Alternaria disease severity, under natural
conditions in the field, was evaluated at the R3 growth stage with reference to a diagrammatic
-1
scale developed for this disease. After harvesting, yield (kg ha ) and 1000-seed weight (g) were
also evaluated. The method of PCA was useful to group sunflower genotypes in function of the
studied variables. Genotypes with desirable agronomic characteristics (high yield and high
resistance or tolerance to disease) are placed in the first quadrant. Less productive sunflowers
were situated in the third quadrant.
Introdução
A mancha de Alternaria, causada por Alternaria helianthi, tem sido a doença
predominante na cultura do girassol no Brasil, ocorrendo em praticamente todas as regiões e
épocas de semeadura. Os danos causados pela doença podem ser atribuídos à diminuição da
área fotossintética da planta, devido à formação de manchas foliares e à desfolha precoce,
resultando na redução do diâmetro dos capítulos, do número de aquênios por capítulo, do peso
de 1000 aquênios e do teor de óleo (DAVET et al., 1991; LEITE, 2005).
O controle efetivo da doença é muito difícil quando uma epidemia já está ocorrendo no
campo. Entre as estratégias de manejo da doença, a resistência genética é altamente
desejável, pois é o meio mais econômico de se reduzir os danos causados pelo patógeno
(DAVET et al., 1991). A informação sobre a reação de híbridos e variedades de polinização
cruzada à mancha de Alternaria está disponível em outros países e algumas informações têm
sido recentemente geradas no Brasil (LEITE et al., 1999; LEITE e CARVALHO, 2005; LEITE et
al., 2007). Como esse é um trabalho contínuo, torna-se interessante comparar os resultados
obtidos nos diferentes anos agrícolas, considerando que esses experimentos contam com uma
testemunha comum (M 734), avaliada em todas as safras.
Considerando que os resultados obtidos nos diferentes anos são de genótipos
distintos, não é possível realizar análise de variância (ANOVA) conjunta com apenas uma
testemunha comum. Neste caso, o método mais apropriado para agrupar materiais genéticos
de girassol em função das variáveis pesquisadas é o método multivariado de Análise de
Componentes Principais (ACP), que permite essa ordenação ou agrupamento sem perder
informação. Além disso, transforma de forma linear um grande número de variáveis para um
conjunto menor não correlacionado (SILVA e PADOVANI, 2006).
O objetivo do trabalho foi agrupar genótipos de girassol com base na sua reação à
mancha de Alternaria, bem como no rendimento e no peso de mil aquênios, pelo método de
ACP.
Material e métodos
Quarenta e nove genótipos de girassol foram avaliados quanto à resistência à mancha
de Alternaria em condições de campo, na área experimental da Embrapa Soja, em Londrina,
PR, nas safras de 2003/2004, 2004/2005, 2005/2006, 2007/2008 e 2008/2009. Nos três
primeiros anos, foram estudados 10 genótipos de girassol e nos dois últimos 12 materiais. Em
todos os experimentos, foi também avaliada uma testemunha comum, que foi o híbrido de
girassol M734.
Os experimentos foram semeados nos meses de novembro de 2003, novembro de
2004, novembro de 2005, outubro de 2007 e outubro de 2008. Cada parcela foi constituída por
4 linhas de 4 m, espaçadas de 0,80 m, onde foram deixadas 3 plantas por metro linear. A
implantação e condução do girassol seguiram as recomendações feitas para a cultura,
incluindo adubação na semeadura e de cobertura, capinas, pulverização contra insetos e
irrigação, quando necessárias. Não houve inoculação artificial de A. helianthi, já que a doença
ocorreu por infecção natural das plantas pelo fungo. O patógeno foi identificado por meio de
isolamento em laboratório e inoculação em plantas em casa de vegetação.
As avaliações de severidade da doença (%) foram feitas nas duas linhas centrais de
cada parcela, descartando 0,5 m de cada extremidade da linha. O sistema de plantas
individuais foi adotado (KRANZ e JÖRG, 1989), onde cinco plantas homogêneas de cada
parcela foram marcadas. As plantas foram escolhidas, a partir da fase V4 (SCHNEITER e
MILLER, 1981), com o cuidado de selecionar indivíduos de mesmo desenvolvimento, altura e
vigor. Em cada planta marcada, a área foliar total foi estimada (Leite & Amorim, 2002) na fase
de desenvolvimento R3 (SCHNEITER e MILLER, 1981). Simultaneamente, a mancha de
Alternaria foi estimada em todas as folhas, com o auxílio de uma escala diagramática da
doença, previamente elaborada e validada (LEITE e AMORIM, 2002).
As plantas marcadas foram colhidas individualmente, após a fase de maturação
fisiológica (R9) (SCHNEITER e MILLER, 1981). Foram avaliados o rendimento de aquênios (kg
-1
ha ) e o peso de mil aquênios (g), a 11% de umidade.
O delineamento experimental considerado foi o de blocos ao acaso, com 10 e 12
materiais genéticos de girassol e quatro repetições.
No método de Análise de Componentes Principais, os coeficientes dos componentes
foram obtidos pelos autovetores da matriz de correlação entre as medidas das variáveis
-1
respostas rendimento (kg ha ), severidade da mancha de Alternaria (%) e peso de mil
aquênios (g), padronizadas com distribuição N ≅ (0,1), de forma que as três variáveis após tal
padronização foram adimensionais. As análises foram realizadas utilizando os programas
Statistica e SAS (Statsoft, 1995; SAS, 2001).
Resultados e discussão
Foi possível agrupar materiais genéticos de girassol em função das variáveis respostas
-1
rendimento (kg ha ), severidade da mancha de Alternaria (%) e peso de mil aquênios (g), pelo
método multivariado de Análise de Componentes Principais.
Os autovalores obtidos para os três componentes foram, respectivamente, 1,3819;
0,9946 e 0,6234, que somaram 100% da variação total. Desta forma, baseando-se nestes
autovalores, os resultados da ACP indicaram que o primeiro componente contribuiu com
46,07%, o segundo com 33,15% e o terceiro com 20,78% da variação total entre as variáveis.
Para a Análise de Componentes Principais, o número de componentes principais é sempre
igual ao número de variáveis consideradas na pesquisa, mas nem sempre o número de
componentes ou eixos selecionados é igual ao número máximo de variáveis. Em geral, os dois
primeiros componentes expressam toda variação total explicada de um número maior de
variáveis, de forma que o primeiro componente é o mais importante porque tem a maior
contribuição da variação dos dados e assim por diante (SILVA e PADOVANI, 2006). Assim, os
dois primeiros componentes principais ou dois eixos explicaram 79,99% da variação total.
A correlação entre as variáveis rendimento e severidade foi de 0,006, rendimento e
peso de mil aquênios foi de 0,2013 e entre severidade e peso de mil aquênios foi de 0,3215,
sendo esta última a maior correlação. Observando-se o primeiro componente (46,07%), os
coeficientes foram todos positivos e as maiores contribuições no estudo foram atribuídas ao
peso de mil aquênios e, em segundo, à severidade da mancha de Alternaria. No segundo
componente (33,15%), a maior contribuição foi do rendimento, com coeficiente positivo, e os
demais negativos. Para o último componente, de menor contribuição (20,78%), todos os
coeficientes foram negativos (Tabela 1).
Tabela 1. Valores dos componentes principais e a contribuição das variáveis respostas
-1
rendimento (kg ha ), severidade da mancha de Alternaria (%) e peso de mil aquênios (g).
Rendimento
Severidade
Peso de Mil Aquênios
CP1
0,3806
0,5988
0,7045
CP2
0,8475
-0,5306
-0,0068
CP3
-0,3697
-0,5998
-0,7095
Na Figura 1, pode-se observar que os genótipos de girassol mais produtivos
localizaram-se no primeiro quadrante, que ficou dividido em dois grupos. No primeiro grupo
(G1), estão associados os maiores rendimentos do girassol com os menores valores de
-1
severidade, ou seja, maior resistência à doença, como o cultivar EXP38 (2785,37 kg ha ),
-1
superior ao padrão M734-01 (2442,63 kg ha ). Os genótipos do primeiro grupo foram avaliados
na safra 2003/2004, quando o experimento apresentou ótima média de produtividade (2127 kg
-1
ha ) (Leite e Carvalho, 2005). No grupo G2, os rendimentos foram bons, variando de 1263,46 a
-1
1622,58 kg ha , apesar da maior severidade da doença, o que indica tolerância dos materiais à
doença. No segundo quadrante, a variação do rendimento dos materiais ficou no intervalo de
-1
715,22 a 1843,60 kg ha e estes se dividiram em três grupos. Embora os valores de
severidade variassem de 5,27 a 15,77%, no terceiro quadrante estão localizados os menores
-1
rendimentos (436,13 a 1120,23 kg ha ) e os menores pesos de mil aquênios (31,95 a 47,12 g),
indicando baixo potencial produtivo desses genótipos. Dos quinze híbridos localizados no
-1
quarto quadrante, apenas quatro tiveram rendimento inferior a 1000 kg ha e os demais
-1
variaram de 1042,38 a 1571,01 kg ha . Estes resultados são superiores aos observados nos
genótipos do terceiro quadrante, mas o que interferiu nessa localização foram os valores de
severidade superiores a 14%. No grupo G13, o girassol confeiteiro Grizzly destacou-se por
apresentar o maior peso de mil aquênios (99,35 g) entre os genótipos estudados.
Os genótipos dos diferentes quadrantes estão relacionados nos agrupamentos como
se segue: G1 = M734-01, Agrobel 967, Agrobel 972, CATI 01, EXP38 e Nutrissol; G2 = M73402, Multissol 08, V10034, MG52, M734-05 e Zenit; G3= Helio 250, Agrobel 962, Agrobel 959 e
Guarani; G4= Helio 251, M734-02, Helio 355 e Helio 358; G5= Embrapa 122, BHS02 e
EXP1447; G6 = BHS03, MG50 e HLE02; G7= BHS05 e BRSGIRA15; G8= BHS04, V 02038,
M734-04, V50386 e HLA04; G9= BRSGIRA12, BRSGIRA13, BRSGIRA14, EXP1446,
HELIO256 e HLE01; G10= V90064 e V80198; G11= BHS01, V03005 e BRSGIRA11; G12= M73403, BRSGIRA01, BRSGIRA09, BRSGIRA24, BRSGIRA25, Embrapa 01, HLA863, Neon e
Triton; G13= Grizzly.
Uma vez que não tem se observado resistência completa à mancha de Alternaria nos
genótipos de girassol até agora avaliados, nas condições brasileiras (LEITE et al., 1999; LEITE
e CARVALHO, 2005; LEITE et al., 2007), esforços para a obtenção de cultivares com maior
nível de resistência devem ser continuados.
Conclusões
O método de Análise de Componentes Principais é útil para agrupar genótipos de
girassol em função das variáveis severidade da mancha de Alternaria, rendimento e peso de
mil aquênios. Os materiais de girassol com características agronômicas desejáveis (maior
produtividade e maior resistência ou tolerância à doença) situam-se no primeiro quadrante e os
menos produtivos localizam-se no terceiro quadrante.
Componente 2 33,15% (Rendimento, Severidade)
3.5
3.0
2.5
CATI01
2.0
Hel251
M742-02
Agro962
Agro959
Hel250
Guarani
Hel355
Hel358
1.5
1.0
EXP38
Agro972
Agro967
M734-01
Nutrissol
Mult08
Exp1447
M734-02
V10034
Zenit
MG52
M734-05
BHS02
Embrapa122
BHS03
MG50 V90064
BRSGIRA13 HLE02
NeonTriton
BRSGIRA14
BHS04
Exp1446
HLE01
Hel256
HLA863
V80198
BRSGIRA01
HLA04
BRSGIRA12
V50386
M734-04 M734-03
BRSGIRA24
V02038
Embrapa01
V03005
BHS01
BRSGIRA11
BHS05
BRSGIRA25
BRSGIRA09
BRSGIRA15
0.5
0.0
-0.5
-1.0
GRIZZLY
-1.5
Quadrante 1: G1 e G2
Quadrante 3: G6, G7, G8 e G9
-2.0
-2.5
Quadrante 2: G3, G4 e G5
Quadrante 4: G10, G11, G12 e G13
-3.0
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
Componente 1 46,07% (Peso Mil Aquênio, Severidade)
Figura 1. Análise de Componentes Principais de diferentes genótipos de girassol, em função do
-1
rendimento (kg ha ), severidade da mancha de Alternaria (%) e peso de mil aquênios (g).
Referências
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